一元二次方程之韦达定理
一元二次方程韦达定理
一元二次方程韦达定理
一元二次方程韦达定理
一元二次方程,即用一个变量,表示二次的方程。
它的通解可以表示为ax2 + bx + c = 0(a≠0)。
韦达定理是一个重要的数学定理,他的公式为:
x = [-b +- √(b2 - 4ac)]/2a
该定理可以求解一元二次方程的两个实数根,其中a、b、c为系数,它们都是实数,x为实根。
该定理的本质是根据一元二次方程求解时,以b为中心,构成一个正方形,用其求得方程的实数根。
该定理可以用来解决方程的实数根,具体的,可以分为以下几种情况:
(1)b2 - 4ac > 0,这样有两个不相等的解
(2)b2 - 4ac = 0,这样有一个实数解
(3)b2 - 4ac < 0,这样没有实数解
韦达定理的应用非常广泛,它可以表示一元二次方程的两个实数根,还可以应用到物理中,例如轨道运动、动力学及研究分析等,从而解决实际的科学问题。
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一元二次方程韦达定理的应用条件
一元二次方程韦达定理的应用条件一元二次方程是高中数学中非常重要的一个知识点,而韦达定理则是解一元二次方程的一种常用方法。
了解一元二次方程韦达定理的应用条件对于提高数学解题的效率和准确性非常有帮助。
在本文中,我将详细介绍一元二次方程韦达定理的应用条件,并结合具体的数学例子进行讲解,以便你更全面地理解这一知识点。
一元二次方程通常具有如下形式:\[ax^2 + bx + c = 0\]其中,\(a\)、\(b\)、\(c\)为已知常数,\(x\)为未知数。
而韦达定理是指,对于一元二次方程:\[ax^2 + bx + c = 0\]其根可以表示为:\[x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}\]\[x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}\]下面我们来具体看一下一元二次方程韦达定理的应用条件。
对于一元二次方程来说,应当满足以下条件:1. 方程的二次项系数\(a\)不为0,即\(a \neq 0\);2. 方程的根是实数根或者虚数根(复数形式),即\(\Delta = b^2 - 4ac \geq 0\)或\(\Delta = b^2 - 4ac < 0\);3. 方程的根是有理数根或者实根,即\(\frac{b^2 - 4ac}{a}\)是一个平方数或者一个完全平方数,或者判别式\(\Delta\)为完全平方数。
举个例子,对于一元二次方程 \(2x^2 + 3x - 2 = 0\),我们可以应用韦达定理进行求解。
首先根据公式 \(x_1 + x_2 = -\frac{b}{a}\) 和\(x_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}\),代入系数,可以求得该方程的两个根。
这样,我们就可以利用韦达定理来快速求解一元二次方程的根。
了解一元二次方程韦达定理的应用条件对于解题非常重要。
只有在满足特定条件的情况下,我们才能够有效地使用韦达定理来求解一元二次方程的根。
希望通过本文的讲解,你能更加深入地理解一元二次方程韦达定理的应用条件,并在实际解题中灵活运用。
一元二次方程根的判别式与韦达定理
于是,上述方程两个根的和、积与系数的关系分别有如下关系:
x1+x2=-p,x1x2=q
例1
(1)已知关于x的一元二次方程x2Байду номын сангаас2x+m=0有解,求m的范围.
(2)己知关于x的一元二次方程x2- x-m=0有两个不相等实数根,求m的取值范围.
(3)求证:关于x的一元二次方程ax2-(3a+l)x+2(a+l)=0(a≠0)总有实数根
(4)已知关于x的方程ax2-(3a+l)x+2(a+l)=0有两个不相等的实数根,求a的取值范围
(2)己知:a、b、c分别是△ABC的三边长,
求证:关于x的方程b2x2+(b2+c2一a2)x+c2=0没有实数根.
练习
己知△ABC三边a,b,c,关于x的方程(a+c)x2+2bx-a+c=0,x2+2ax+b2=0均有两个相等的实数根,试判断△ABC的形状.
模块二一元二次方程根与系数关系
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练习
(1)方程x2—2x-1=0的两个实数根分别为x1、x2,(x1-l)(x2-1)=______________
cz,设x1、x2是方程2x2—6x+l=o的两个实数根,则(x1- )(x2- )的值为__________
【总结】
1、用韦达定理,常见的恒等变形有:
+ = ,x12+x22=(x1+x2)2-2x1x2,(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2
(2)一元二次方程x2—4x-c=0的一个根是3,则另一个根是____,c=___________
利用韦达定理求一元二次方程的根
利用韦达定理求一元二次方程的根一、关于韦达定理的性质1. 韦达定理:假设一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .2. 推导:(法一)根据一元二次方程的求根公式x =-b ±b 2-4ac 2a不妨假设 x 1=-b +b 2-4ac 2a , x 2=-b -b 2-4ac 2a不难得出 x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .(法二)若一元二次方程的两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 a (x -x 1)(x -x 2)=0 (a ≠0) (双根式) 按照x 的次数降幂排列,得 ax 2-a (x 1+x 2)x +ax 1x 2=0 对比一元二次方程的一般式ax 2+bx +c =0,得b =-a (x 1+x 2),c =ax 1x 2,∴ x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .3. 推论:(一)当二次项系数为1时,即一元二次方程满足x 2+px +q =0的形式假设方程的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-p ,x 1x 2=q .(二)已知一元二次方程两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 x 2-(x 1+x 2)x +x 1x 2=0.4. 实质:韦达定理告诉了我们一元二次方程的根与系数的关系.二、利用韦达定理求一元二次方程的根例如,求一元二次方程x 2―22x ―6=0的根.很明显,根据我们所学习惯,首选方法是十字相乘法.(法一)因式分解,得 (x -32)(x +2)=0,解得, x 1=32, x 2=- 2.当然,利用十字相乘法很难凑数时,我们就会选用求根公式法.(法二) a =1,b =-22,c =-6,∴ b 2-4ac =8+24=32,∴ x =-b ±b 2-4ac 2a =22±422=2±22, 于是有 x 1=32, x 2=- 2.结合以上两种方法,我们发现,十字相乘法计算速度快,但是凑数的过程十分灵活,若每一个系数都是整数,且满足x2-(x1+x2)x+x1x2=0形式的方程可以很快算出来,但如果系数是分数、根式我们发现利用这种方法解方程是十分困难的,而且这种方法并不是对一切一元二次方程都适用. 而利用求根公式解一元二次方程时,虽然是一种万能的方法,但有时会给我们带来无比的计算量. 那有什么方法既可以减少计算量,使运算变得简单快捷,同时又可以用来解一切的一元二次方程呢?接下来,我们看以下解法.(法三)已知方程x2―22x―6=0,根据韦达定理有x1+x2=22,x1x2=―6.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=2+a,x2=2-a,(满足条件x1+x2=22)且(2+a)(2-a)=―6. (满足条件x1x2=―6)于是有2-a2=―6,则a2=8,因此a=2 2∴x1=2+22=32,x2=2-22=- 2.上述解法中a取正取负并不影响计算的最终结果,为了方便,习惯上可以假定a为正数. 观察以上解法,我们可以发现,这种解法并不像十字相乘法需要有凑数的灵感,也不像求根公式法会带来无比的计算量,反而还结合两者的优点,计算快捷且万能通用. 当然我们也可以看以下例子.例1:解方程x2―6x―25=0,根据韦达定理有x1+x2=6,x1x2=―25.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=3+a,x2=3-a,(满足条件x1+x2=6)且(3+a)(3-a)=―25. (满足条件x1x2=―25)于是有9-a2=―25,则a2=34,因此a=34∴x1=3+34,x2=3-34.例2:解方程x2+24x―63=0,根据韦达定理有x1+x2=-24,x1x2=―63.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=-12+a,x2=-12-a,(满足条件x1+x2=-24)且(-12+a)(-12-a)=―63. (满足条件x1x2=―63)于是有144-a2=―63,则a2=207,因此a=207∴x1=-12+207,x2=-12-207.例3:解方程x2―14x+48=0,根据韦达定理有x1+x2=14,x1x2=48.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=7+a,x2=7-a,(满足条件x1+x2=14)且(7+a)(7-a)=48. (满足条件x1x2=48)于是有49-a2=48,则a2=1,因此a=1∴x1=7+1=8,x2=7-1=6.例4:解方程x2+18x+40=0,根据韦达定理有x1+x2=-18,x1x2=40.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=-9+a,x2=-9-a,(满足条件x1+x2=-18)且 (-9+a )(-9-a )=40 (满足条件x 1x 2=40)于是有81-a 2=40, 则a 2=41, 因此a =41∴ x 1=-9+41, x 2=-9-41.通过以上4个例子,我们可以熟悉,若二次项系数为1时,利用韦达定理解一元二次方程的流程. 实际上当一元二次方程二次项系数不为1时,我们也可以离此流程解一元二次方程. 如例5:解方程2x 2+9x ―5=0,(法一)根据韦达定理有x 1+x 2=-92,x 1x 2=―52.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得x 1=-94+a , x 2=-94-a , (满足条件x 1+x 2=-92)且 (-94+a )(-94-a )=―52. (满足条件x 1x 2=―52)于是有 8116-a 2=―52, 则a 2=12116, 因此a =114∴ x 1=-94+114=12, x 2=-94-114=-5.(法二)a =2,b =9,c =-5,∴ b 2-4ac =81+40=121,∴ x =-b ±b 2-4ac 2a=9±114, 于是有x 1=12, x 2=-5.当然,当二次项系数不为1时,运用韦达定理或求根公式解方程的计算量差不太多,因此当系数都是整数、分数时可根据实际情况讨论;若系数出现根式可考虑用韦达定理.。
一元二次方程根与系数的关系韦达定理
一元二次方程根与系数的关系——韦达定理一、观察与猜想 1、解方程:(1) 2y 2-y-1=0 (2)3x 2-4x=2 解:y=221⨯±--)( 解:=y 1= ,y 2=则y 1+y 2= ,y 1y 2= 则x 1+x 2= ,x 1x 2= (3)3x 2+7x+2=0解:x= = ,则x 1+x 2= ,x 1x 2= (4)5x+2=3x 2解:x= = ,则x 1+x 2= ,x 1x 2= 想一想:方程的两根之和,两根之积与方程的系数之间存在什么关系?二、一般地,对于关于x 的一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0) 用求根公式求出它的两个根x 1、x 2 ,由一元二次方程ax 2+bx +c =0的求根公式知x 1=a ac b b 242-+-,x 2=aac b b 242---能得出以下结果:x 1+x 2= 即:两根之和等于x 1•x 2= 即:两根之积等于12x x +=a ac b b 242-+-+a acb b 242---=aacb b ac b b 24422----+-=12.x x =a ac b b 242-+-×a ac b b 242---=2224)4)(4(a ac b b ac b b ----+-=2224)()(a -=由此得出,一元二次方程的根与系数之间存在得关系为x 1+x 2=a b -, x 1x 2=ac 3. 韦达定理已知12,x x 是一元二次方程的两根,则有12b x x a +=-12cx x a= 4.如果把方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的二次项系数化为1,则方程变形为x 2+ x +ac=0(a ≠0), 则以x 1,x 2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是:x 2-( )x +x 1x 2=0(a ≠0)练习:1、如果x 1,x 2是方程)0(02≠=++a c bx ax 的两个实数根,求x 1+x 2和x 1x 2的值。
虚系数一元二次方程满足韦达定理
虚系数一元二次方程满足韦达定理然而,在一些问题中,我们需要求解一些特殊的方程,这些方程的系数中存在虚数。
这样的方程被称为虚系数一元二次方程。
虚系数方程在数学领域中有着广泛的应用和研究,特别是在复数及其应用、代数学和数论中。
虚系数方程满足韦达定理,即对于任意二次方程ax² + bx + c = 0,其根可由以下公式计算:x₁ = (-b + √(b² - 4ac)) / 2ax₂ = (-b - √(b² - 4ac)) / 2a当方程的系数a、b和c都是实数时,方程的解可以求得。
而当方程存在虚数时,方程的解为复数。
为了更好地理解虚系数一元二次方程满足韦达定理的原理和推导过程,我们需要从复数的性质开始,然后逐步引入虚系数方程的概念。
复数是由实数和虚数构成的数,表示为 a + bi,其中a为实数部分,bi为虚数部分,i为虚数单位,满足i² = -1、复数的加法、减法、乘法和除法等运算都可以通过实数部分和虚数部分的运算得到。
在解一元二次方程时,我们可以引入复数的概念,使得方程的根在实数范围之外也有解。
这就是虚数的应用。
虚系数方程的根是复数,可以表示为x₁ = p + qi和x₂ = p - qi,其中p和q都是实数部分。
通过韦达定理求解虚系数方程的根,可以得到复数的实部和虚部。
假设有一个虚系数方程a(x-α)(x-β)=0,其中α和β为复数。
根据展开公式,可以得到方程的展开式为:ax² - a(α + β)x + aαβ = 0根据韦达定理,方程的根应满足以下条件:α+β=(-b/a)αβ=(c/a)将以上两个条件代入方程的展开式中,可以得到:ax² - 2a(α + β)x + a²(αβ) = 0由此可知,虚系数方程满足韦达定理,其系数与根之间存在一定的关系。
通过求解方程的根,可以得到复数的实部和虚部。
虚系数方程在实际问题中的应用很广泛。
利用韦达定理求一元二次方程的根
利用韦达定理求一元二次方程的根一、关于韦达定理的性质1. 韦达定理:假设一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a. 2. 推导:(法一)根据一元二次方程的求根公式x =-b ±b 2-4ac 2a不妨假设 x 1=-b +b 2-4ac 2a , x 2=-b -b 2-4ac 2a不难得出 x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a. (法二)若一元二次方程的两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 a (x -x 1)(x -x 2)=0 (a ≠0) (双根式) 按照x 的次数降幂排列,得 ax 2-a (x 1+x 2)x +ax 1x 2=0对比一元二次方程的一般式ax 2+bx +c =0,得b =-a (x 1+x 2),c =ax 1x 2,∴ x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a. 3. 推论:(一)当二次项系数为1时,即一元二次方程满足x 2+px +q =0的形式假设方程的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-p ,x 1x 2=q .(二)已知一元二次方程两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 x 2-(x 1+x 2)x +x 1x 2=0. 4. 实质:韦达定理告诉了我们一元二次方程的根与系数的关系.二、利用韦达定理求一元二次方程的根例如,求一元二次方程x 2―22x ―6=0的根.很明显,根据我们所学习惯,首选方法是十字相乘法.(法一)因式分解,得(x-32)(x +2)=0,解得,x1=32,x2=- 2.当然,利用十字相乘法很难凑数时,我们就会选用求根公式法.(法二)a=1,b=-22,c=-6,∴b2-4ac=8+24=32,∴x=-b±b2-4ac2a=22±422=2±22,于是有x1=32,x2=- 2.结合以上两种方法,我们发现,十字相乘法计算速度快,但是凑数的过程十分灵活,若每一个系数都是整数,且满足x2-(x1+x2)x+x1x2=0形式的方程可以很快算出来,但如果系数是分数、根式我们发现利用这种方法解方程是十分困难的,而且这种方法并不是对一切一元二次方程都适用. 而利用求根公式解一元二次方程时,虽然是一种万能的方法,但有时会给我们带来无比的计算量. 那有什么方法既可以减少计算量,使运算变得简单快捷,同时又可以用来解一切的一元二次方程呢?接下来,我们看以下解法.(法三)已知方程x2―22x―6=0,根据韦达定理有x1+x2=22,x1x2=―6.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=2+a,x2=2-a,(满足条件x1+x2=22)且(2+a)(2-a)=―6. (满足条件x1x2=―6)于是有2-a2=―6,则a2=8,因此a=22∴x1=2+22=32,x2=2-22=- 2.上述解法中a取正取负并不影响计算的最终结果,为了方便,习惯上可以假定a为正数. 观察以上解法,我们可以发现,这种解法并不像十字相乘法需要有凑数的灵感,也不像求根公式法会带来无比的计算量,反而还结合两者的优点,计算快捷且万能通用. 当然我们也可以看以下例子.例1:解方程x2―6x―25=0,根据韦达定理有x1+x2=6,x1x2=―25.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x=3+a,x2=3-a,(满足条件x1+x2=6)1且(3+a)(3-a)=―25. (满足条件x1x2=―25)于是有9-a2=―25,则a2=34,因此a=34∴x1=3+34,x2=3-34.例2:解方程x2+24x―63=0,根据韦达定理有x1+x2=-24,x1x2=―63.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x=-12+a,x2=-12-a,(满足条件x1+x2=-24)1且(-12+a)(-12-a)=―63. (满足条件x1x2=―63)于是有144-a2=―63,则a2=207,因此a=207∴x1=-12+207,x2=-12-207.例3:解方程x2―14x+48=0,根据韦达定理有x1+x2=14,x1x2=48.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x=7+a,x2=7-a,(满足条件x1+x2=14)1且(7+a)(7-a)=48. (满足条件x1x2=48)于是有49-a 2=48, 则a 2=1, 因此a =1∴ x 1=7+1=8, x 2=7-1=6.例4:解方程x 2+18x +40=0,根据韦达定理有x 1+x 2=-18,x 1x 2=40.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得 x 1=-9+a , x 2=-9-a , (满足条件x 1+x 2=-18)且 (-9+a )(-9-a )=40 (满足条件x 1x 2=40)于是有81-a 2=40, 则a 2=41, 因此a =41∴ x 1=-9+41, x 2=-9-41.通过以上4个例子,我们可以熟悉,若二次项系数为1时,利用韦达定理解一元二次方程的流程. 实际上当一元二次方程二次项系数不为1时,我们也可以离此流程解一元二次方程. 如例5:解方程2x 2+9x ―5=0,(法一)根据韦达定理有x 1+x 2=-92,x 1x 2=―52. 在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得x 1=-94+a , x 2=-94-a , (满足条件x 1+x 2=-92) 且 (-94+a )(-94-a )=―52. (满足条件x 1x 2=―52) 于是有 8116-a 2=―52, 则a 2=12116, 因此a =114∴ x 1=-94+114=12, x 2=-94-114=-5. (法二)a =2,b =9,c =-5,∴ b 2-4ac =81+40=121,∴ x =-b ±b 2-4ac 2a =9±114,于是有x 1=12, x 2=-5. 当然,当二次项系数不为1时,运用韦达定理或求根公式解方程的计算量差不太多,因此当系数都是整数、分数时可根据实际情况讨论;若系数出现根式可考虑用韦达定理.。
一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)
一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)求代数式的值 求待定系数 一元二次 韦达定理 应用 构造方程方程的求 解特殊的二元二次方程组 根公式 二次三项式的因式分解【内容分析】韦达定理:对于一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠,如果方程有两个实数根12,x x ,那么1212,b cx x x x a a+=-=说明:(1)定理成立的条件0∆≥ (2)注意公式重12bx x a+=-的负号与b 的符号的区别 根系关系的三大用处 (1)计算对称式的值例 若12,x x 是方程2220070x x +-=的两个根,试求下列各式的值:(1) 2212x x +;(2)1211x x +; (3) 12(5)(5)x x --; (4) 12||x x -.说明:利用根与系数的关系求值,要熟练掌握以下等式变形:222121212()2x x x x x x +=+-,12121211x x x x x x ++=,22121212()()4x x x x x x -=+-, 2121212||()4x x x x x x -=+-2212121212()x x x x x x x x +=+,33312121212()3()x x x x x x x x +=+-+等等.韦达定理体现了整体思想.【课堂练习】1.设x 1,x 2是方程2x 2-6x +3=0的两根,则x 12+x 22的值为_________2.已知x 1,x 2是方程2x 2-7x +4=0的两根,则x 1+x 2= ,x 1·x 2= ,(x 1-x 2)2=3.已知方程2x 2-3x+k=0的两根之差为212,则k= ;4.若方程x 2+(a 2-2)x -3=0的两根是1和-3,则a= ;5.若关于x 的方程x 2+2(m -1)x+4m 2=0有两个实数根,且这两个根互为倒数,那么m 的值为 ;6. 设x 1,x 2是方程2x 2-6x+3=0的两个根,求下列各式的值: (1)x 12x 2+x 1x 22(2) 1x 1 -1x 27.已知x 1和x 2是方程2x 2-3x -1=0的两个根,利用根与系数的关系,求下列各式的值:2221x 1x 1(2)构造新方程理论:以两个数为根的一元二次方程是。
一元二次方程根与系数的关系韦达定理
一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)【学习目标】1、学会用韦达定理求代数式的值。
2、理解并掌握应用韦达定理求待定系数。
3、理解并掌握应用韦达定理构造方程,解方程组。
4、能应用韦达定理分解二次三项式。
知识框图求代数式的值 求待定系数 一元二次 韦达定理 应用 构造方程方程的求 解特殊的二元二次方程组 根公式 二次三项式的因式分解 【容分析】韦达定理:对于一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠,如果方程有两个实数根12,x x ,那么1212,b cx x x x a a+=-=说明:(1)定理成立的条件0∆≥ (2)注意公式重12bx x a+=-的负号与b 的符号的区别 根系关系的三大用处 (1)计算对称式的值例 若12,x x 是方程2220070x x +-=的两个根,试求下列各式的值:(1) 2212x x +; (2)1211x x +; (3) 12(5)(5)x x --; (4) 12||x x -.解:由题意,根据根与系数的关系得:12122,2007x x x x +=-=-(1) 2222121212()2(2)2(2007)4018x x x x x x +=+-=---=(2)121212112220072007x x x x x x +-+===- (3) 121212(5)(5)5()2520075(2)251972x x x x x x --=-++=---+=- (4) 22212121212||()()4(2)4(2007)22008x x x x x x x x -=-=+-=---=说明:利用根与系数的关系求值,要熟练掌握以下等式变形:222121212()2x x x x x x +=+-,12121211x x x x x x ++=,22121212()()4x x x x x x -=+-,2121212||()4x x x x x x -=+-,2212121212()x x x x x x x x +=+,33312121212()3()x x x x x x x x +=+-+等等.韦达定理体现了整体思想.【课堂练习】1.设x 1,x 2是方程2x 2-6x +3=0的两根,则x 12+x 22的值为_________2.已知x 1,x 2是方程2x 2-7x +4=0的两根,则x 1+x 2= ,x 1·x 2= , (x 1-x 2)2=3.已知方程2x 2-3x+k=0的两根之差为212 ,则k= ;4.若方程x 2+(a 2-2)x -3=0的两根是1和-3,则a= ;5.若关于x 的方程x 2+2(m -1)x+4m 2=0有两个实数根,且这两个根互为倒数,那么m 的值为 ;6. 设x 1,x 2是方程2x 2-6x+3=0的两个根,求下列各式的值: (1)x 12x 2+x 1x 22 (2)1x 1 -1x 27.已知x 1和x 2是方程2x 2-3x -1=0的两个根,利用根与系数的关系,求下列各式的值:2221x 1x 1+(2)构造新方程理论:以两个数为根的一元二次方程是。
一元二次方程与系数之间的关系
一元二次方程与系数之间的关系
一元二次方程里,根与系数的关系称为韦达定理,在条件为a≠0,且a,b,c 皆为常数的一元二次方程ax²+bx+c中,两根为x1、x2,那么两根的关系是:x1+x2=-b/a,x1x2=c/a,前提条件是判别式△=b²-4ac大于等于0。
韦达定理不仅可以说明一元二次方程根与系数的关系,还可以推广说明一元n次方程根与系数的关系。
韦达最早发现代数方程的根与系数之间有这种关系,因此,人们把这个关系称为韦达定理。
韦达在16世纪就得出这个定理,证明这个定理要依靠代数基本定理,而代数基本定理却是在1799年才由高斯作出第一个实质性的论性。
韦达定理在求根的对称函数,讨论二次方程根的符号、解对称方程组以及解一些有关二次曲线的问题都凸显出独特的作用。
根的判别式是判定方程是否有实根的充要条件,韦达定理说明了根与系数的关系。
无论方程有无实数根,实系数一元二次方程的根与系数之间适合韦达定理。
判别式与韦达定理的结合,则更有效地说明与判定一元二次方程根的状况和特征。
韦达定理最重要的贡献是对代数学的推进,它最早系统地引入代数符号,推进了方程论的发展,用字母代替未知数,指出了根与系数之间的关系。
韦达定理为数学中的一元方程的研究奠定了基础,对一元方程的应用创造和开拓了广泛的发展空间。
利用韦达定理解一元二次方程
利用韦达定理解一元二次方程韦达定理,听上去是不是有点复杂?别担心,我们来把它捋一捋,轻松聊聊一元二次方程。
大家都知道,一元二次方程的标准形式就是ax² + bx + c = 0。
这玩意儿其实就像生活中的一场闹剧,总是让人觉得扑朔迷离,想要找到解决的办法。
我们在解方程时,像在追一场影子,心里想着:这根本就没有线索啊!但是,韦达定理就像是那一束闪亮的光,带我们走出了迷雾。
韦达定理到底是什么呢?简单来说,它告诉我们,方程的两个根加起来等于 b/a,两个根的乘积等于 c/a。
这句话听上去有点抽象,但咱们可以把它想象成一对神奇的双胞胎,他们的性格和命运都跟这个方程紧紧相连。
就好比你和你的小伙伴,一起玩游戏,最后的结果可不是由单独一个人决定的,而是你们的默契和配合。
韦达定理就是在告诉我们,根与系数之间的那种默契,简直是亲密无间,密不可分。
想象一下,如果我们有一个方程2x² 8x + 6 = 0,来试试这位神奇的韦达老师。
我们先算出这个方程的根,别急,这里可以用公式法,或者简单点直接套用韦达定理。
咱们先看看根的和,也就是 (8)/2 = 4,然后根的乘积就是 6/2 = 3。
这两个数字简直就像是探险中的藏宝图,根与根之间的关系在这里呼之欲出。
好啦,假设这两个根就是 a 和 b。
你会发现 a + b = 4,而 ab = 3。
咱们把这个方程写成 (x a)(x b) = 0,这样就能轻松得出结果了。
是不是感觉特别简单?真的是很酷啊,韦达定理简直就像一个老朋友,总是能在关键时刻给你提个醒。
再举个例子,想象一下你在超市里选水果,买了两个苹果,价格是 3 元和 5 元。
你把这两个价格加起来就是 8 元,乘起来就是 15 元,这样你就能知道自己花了多少钱,买了多少东西。
这就跟韦达定理一样,帮助你快速理解各种信息。
生活中也有很多方程,比如我们在计划一个派对,预算是 1000 元,邀请了 10 个人。
如果每个人的花费是 x,那就可以用x² 10x + 100 = 0 来表示这件事。
利用韦达定理求一元二次方程的根
利用韦达定理求一元二次方程的根The document was finally revised on 2021利用韦达定理求一元二次方程的根一、关于韦达定理的性质1. 韦达定理:假设一元二次方程ax 2+bx +c =0的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .2. 推导:(法一)根据一元二次方程的求根公式x =-b ±b 2-4ac 2a不妨假设 x 1=-b +b 2-4ac 2a , x 2=,-b -b 2-4ac 2a. 不难得出 x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .(法二)若一元二次方程的两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 a (x -x 1)(x -x 2)=0 (a ≠0) (双根式)按照x 的次数降幂排列,得 ax 2-a (x 1+x 2)x +ax 1x 2=0对比一元二次方程的一般式ax 2+bx +c =0,得b =-a (x 1+x 2),c =ax 1x 2,∴ x 1+x 2=-b a , x 1x 2=c a .3. 推论:(一)当二次项系数为1时,即一元二次方程满足x 2+px +q =0的形式假设方程的两根分别为x 1、x 2,则有x 1+x 2=-p ,x 1x 2=q .(二)已知一元二次方程两根分别为x 1、x 2,则方程可以写成以下形式 x 2-(x 1+x 2)x +x 1x 2=0.4. 实质:韦达定理告诉了我们一元二次方程的根与系数的关系.二、利用韦达定理求一元二次方程的根例如,求一元二次方程x 2―22x ―6=0的根.很明显,根据我们所学习惯,首选方法是十字相乘法.(法一)因式分解,得 (x-32)(x+2)=0,解得,x1=32,x2=- 2.当然,利用十字相乘法很难凑数时,我们就会选用求根公式法. (法二)a=1,b=-22,c=-6,∴b2-4ac=8+24=32,∴x=-b±b2-4ac2a=22±422=2±22,于是有x1=32,x2=- 2.结合以上两种方法,我们发现,十字相乘法计算速度快,但是凑数的过程十分灵活,若每一个系数都是整数,且满足x2-(x1+x2)x+x1x2=0形式的方程可以很快算出来,但如果系数是分数、根式我们发现利用这种方法解方程是十分困难的,而且这种方法并不是对一切一元二次方程都适用. 而利用求根公式解一元二次方程时,虽然是一种万能的方法,但有时会给我们带来无比的计算量. 那有什么方法既可以减少计算量,使运算变得简单快捷,同时又可以用来解一切的一元二次方程呢?接下来,我们看以下解法.(法三)已知方程x2―22x―6=0,根据韦达定理有x1+x2=22,x1x2=―6.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=2+a,x2=2-a,(满足条件x1+x2=22)且 (2+a)(2-a)=―6. (满足条件x1x2=―6)于是有2-a2=―6,则a2=8,因此a=2 2∴x1=2+22=32,x2=2-22=- 2.上述解法中a取正取负并不影响计算的最终结果,为了方便,习惯上可以假定a为正数. 观察以上解法,我们可以发现,这种解法并不像十字相乘法需要有凑数的灵感,也不像求根公式法会带来无比的计算量,反而还结合两者的优点,计算快捷且万能通用. 当然我们也可以看以下例子.例1:解方程x2―6x―25=0,根据韦达定理有x1+x2=6,x1x2=―25.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=3+a,x2=3-a,(满足条件x1+x2=6)且 (3+a)(3-a)=―25. (满足条件x1x2=―25)于是有9-a2=―25,则a2=34,因此a=34∴x1=3+34,x2=3-34.例2:解方程x2+24x―63=0,根据韦达定理有x1+x2=-24,x1x2=―63.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=-12+a,x2=-12-a,(满足条件x1+x2=-24)且 (-12+a)(-12-a)=―63. (满足条件x1x2=―63)于是有144-a2=―63,则a2=207,因此a=207∴x1=-12+207,x2=-12-207.例3:解方程x2―14x+48=0,根据韦达定理有x1+x2=14,x1x2=48.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a(假定为正数),使得x1=7+a,x2=7-a,(满足条件x1+x2=14)且 (7+a)(7-a)=48. (满足条件x1x2=48)于是有49-a2=48,则a2=1,因此a=1∴x1=7+1=8,x2=7-1=6.例4:解方程x 2+18x +40=0,根据韦达定理有x 1+x 2=-18,x 1x 2=40.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得 x 1=-9+a , x 2=-9-a , (满足条件x 1+x 2=-18)且 (-9+a )(-9-a )=40 (满足条件x 1x 2=40)于是有81-a 2=40, 则a 2=41, 因此a =41∴ x 1=-9+41, x 2=-9-41.通过以上4个例子,我们可以熟悉,若二次项系数为1时,利用韦达定理解一元二次方程的流程. 实际上当一元二次方程二次项系数不为1时,我们也可以离此流程解一元二次方程. 如例5:解方程2x 2+9x ―5=0,(法一)根据韦达定理有x 1+x 2=-92,x 1x 2=―52.在方程有解的情况下,必然会存在某一个实数a (假定为正数),使得x 1=-94+a , x 2=-94-a , (满足条件x 1+x 2=-92)且 (-94+a )(-94-a )=―52. (满足条件x 1x 2=―52)于是有 8116-a 2=―52, 则a 2=12116, 因此a =114∴ x 1=-94+114=12, x 2=-94-114=-5.(法二)a =2,b =9,c =-5,∴ b 2-4ac =81+40=121,∴ x =-b ±b 2-4ac 2a=9±114, 于是有x 1=12, x 2=-5.当然,当二次项系数不为1时,运用韦达定理或求根公式解方程的计算量差不太多,因此当系数都是整数、分数时可根据实际情况讨论;若系数出现根式可考虑用韦达定理.。
一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)
一元二次方程根与系数的关系(韦达定理)【学习目标】1、学会用韦达定理求代数式的值。
2、理解并掌握应用韦达定理求待定系数。
3、理解并掌握应用韦达定理构造方程,解方程组。
4、能应用韦达定理分解二次三项式。
知识框图求代数式的值 求待定系数 一元二次 韦达定理 应用 构造方程方程的求 解特殊的二元二次方程组 根公式 二次三项式的因式分解 【内容分析】韦达定理:对于一元二次方程20(0)ax bx c a ++=≠,如果方程有两个实数根12,x x ,那么1212,b cx x x x a a+=-=说明:(1)定理成立的条件0∆≥ (2)注意公式重12bx x a+=-的负号与b 的符号的区别 根系关系的三大用处 (1)计算对称式的值例 若12,x x 是方程2220070x x +-=的两个根,试求下列各式的值:(1) 2212x x +;(2)1211x x +; (3) 12(5)(5)x x --; (4) 12||x x -.解:由题意,根据根与系数的关系得:12122,2007x x x x +=-=-(1) 2222121212()2(2)2(2007)4018x x x x x x +=+-=---=(2)121212112220072007x x x x x x +-+===- (3) 121212(5)(5)5()2520075(2)251972x x x x x x --=-++=---+=- (4) 22212121212||()()4(2)4(2007)22008x x x x x x x x -=-=+-=---=说明:利用根与系数的关系求值,要熟练掌握以下等式变形:222121212()2x x x x x x +=+-,12121211x x x x x x ++=,22121212()()4x x x x x x -=+-,2121212||()4x x x x x x -=+-2212121212()x x x x x x x x +=+,33312121212()3()x x x x x x x x +=+-+等等.韦达定理体现了整体思想.【课堂练习】1.设x 1,x 2是方程2x 2-6x +3=0的两根,则x 12+x 22的值为_________2.已知x 1,x 2是方程2x 2-7x +4=0的两根,则x 1+x 2= ,x 1·x 2= ,(x 1-x 2)2=3.已知方程2x 2-3x+k=0的两根之差为212,则k= ;4.若方程x 2+(a 2-2)x -3=0的两根是1和-3,则a= ;5.若关于x 的方程x 2+2(m -1)x+4m 2=0有两个实数根,且这两个根互为倒数,那么m 的值为 ;6. 设x 1,x 2是方程2x 2-6x+3=0的两个根,求下列各式的值: (1)x 12x 2+x 1x 22(2) 1x 1 -1x 27.已知x 1和x 2是方程2x 2-3x -1=0的两个根,利用根与系数的关系,求下列各式的值:2221x 1x 1+(2)构造新方程理论:以两个数为根的一元二次方程是。
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一对一个性化辅导教师授课学案
学生姓名年级初三科目数学授课老师相老师总课时数第几次课 3 授课时间审核人
本次课课题一元二次方程根与系数的关系应用例析及训练
教学目标韦达定理
授课内容
教学内容
对于一元二次方程,当判别式△=
时,其求根公式为:;若两根为,当△≥0时,则两根的关系为:;,根与系数的这种关系又称为韦达定理;它的逆定理也是成立的,即当,时,那么
则是的两根。
一元二次方程的根与系数的关系,综合
性强,应用极为广泛,在中学数学中占有极重要的地位,也是数学学习中的重点。
学习中,老师除了要求同学们应用韦达定理解答一些变式题目外,还
常常要求同学们熟记一元二次方程根的判别式
存在的三种情况,以及应用求根公式求出方程
的两个根,进而分解因式,即。
下面就对应用韦达定理可能出现的问题举例
做些分析,希望能给同学们带来小小的帮助。
一、根据判别式,讨论一元二次方程的根。
例1:已知关于的方程(1)有两个不相等的实数根,且关于的方程(2)没有实数根,问取什么整数时,方程(1)有整数解?
分析:在同时满足方程(1),(2)条件的的取值范围中筛选符合条件的的整数值。
说明:熟悉一元二次方程实数根存在条件是解答此题的基础,正确确定的取值范围,并依靠熟练的解不等式的基本技能和一定的逻辑推理,从而
筛选出,这也正是解答本题的基本技巧。
二、判别一元二次方程两根的符号。
例1:不解方程,判别方程两根的符号。
分析:对于来说,往往二次项系数,一次项系数,常数项皆为已知,可据此求出根的判别式△,但△只能用于判定根的存在与否,若判定根的正负,则需要确定或的正负情况。
因此解答此题的关键是:既要求出判别式的值,又要确定或的正负情况。
说明:判别根的符号,需要把“根的判别式”和“根与系数的关系”结合起来进行确定,另外由于本题中<0,所以可判定方程的根为一正一负;倘若>0,仍需考虑的正负,方可判别方程是两个正根还是两个负根。
三、已知一元二次方程的一个根,求出另一个根以及字母系数的值。
例2:已知方程的一个根为2,求另一个根及
的值。
分析:此题通常有两种解法:一是根据方程根的定义,把代入原
方程,先求出的值,再通过解方程办法求出另一个根;二是利用一元二次方程的根与系数的关系求出另一个根及的值。
说明:比较起来,解法二应用了韦达定理,解答起来较为简单。
例3:已知方程有两个实数根,且两个根的平方和比两根的积大21,求的值。
分析:本题若利用转化的思想,将等量关系“两个根的平方和比两根的积大21”转化为关于的方程,即可求得的值。
说明:当求出后,还需注意隐含条件,应舍去不合题意的。
四、运用判别式及根与系数的关系解题。
例5:已知、是关于的一元二次方程的两个非零实数根,问和能否同号?若能同号,请求出相应的的取值范围;若不能同号,请说明理由,
说明:一元二次方程根与系数的关系深刻揭示了一元二次方程中根与系数的内在联系,是分析研究有关一元二次方程根的问题的重要工具,也是计算有关一元二次方程根的计算问题的重要工具。
知识的运用方法灵活多样,是设计考察创新能力试题的良好载体,在中考中与此有联系的试题出现频率很高,应是同学们重点练习的内容。
六、运用一元二次方程根的意义及根与系数的关系解题。
例:已知、是方程的两个实数根,求的值。
分析:本题可充分运用根的意义和根与系数的关系解题,应摒弃常规的求根后,再带入的方法,力求简解。
说明:既要熟悉问题的常规解法,也要随时想到特殊的简捷解法,是解题能力提高的重要标志,是努力的方向。
有关一元二次方程根的计算问题,当根是无理数时,运算将十分繁琐,这时,如果方程的系数是有理数,利用根与系数的关系解题可起到化难为易、化繁为简的作用。
这类问题在解法上灵活多变,式子的变形具有创造性,重在考查能力,多年来一直受到命题老师的青睐。
七、运用一元二次方程根的意义及判别式解题。
例8:已知两方程和至少有一个相同的实数根,求这两个方程的四个实数根的乘积。
分析:当设两方程的相同根为时,根据根的意义,可以构成关于和
的二元方程组,得解后再由根与系数的关系求值。
说明:(1)本题的易错点为忽略对的讨论和判别式的作用,常常除了犯有默认的错误,甚至还会得出并不存在的解:
当时,,两方程相同,方程的另一根也相同,所以4个根的相乘积为:;
(2)既然本题是讨论一元二次方程的实根问题,就应首先确定方程有实根的条件:
且
另外还应注意:求得的的值必须满足这两个不等式才有意义。
当堂练习
1、如果关于的方程的两根之差为2,那么。
2、已知关于的一元二次方程两根互为倒数,则。
3、已知关于的方程的两根为,且
4
3
1
1
2
1
-
=
+
x
x
,则。
4、已知是方程的两个根,那么:;
;。
5、已知关于的一元二次方程的两根为和,且
,则;。
6、如果关于的一元二次方程的一个根是,那么另一个根是,的值为。
7、已知是的一根,则另一根为,的值为。
8、一个一元二次方程的两个根是和,那么这个一元二次方程为:。
二、求值题:
1、已知是方程0
-x
-
x的两个根,利用根与系数的关系,
1
3
22=
求的值。
2、已知是方程的两个根,利用根与系数的关系,求的值。
3、已知是方程的两个根,利用根与系数的关系,求的值。
4、已知两数的和等于6,这两数的积是4,求这两数。
5、已知关于x的方程的两根满足关系式
,求的值及方程的两个根。
6、已知方程和有一个相同的根,求的值及这个相同的根。
三、能力提升题:
1、实数在什么范围取值时,方程有正的实数根?
2、已知关于的一元二次方程032
1
)2(2=-+-+m x m x
(1)求证:无论取什么实数值,这个方程总有两个不相等的实数根。
(2)若这个方程的两个实数根
、
满足
,求
的值。
3、若,关于的方程04
1
)2(2=+--mn x n m x 有两个相等的正的实
数根,求
n
m
的值。
4、是否存在实数,使关于的方程的两个实根
,满足
2
3
21=x x ,如果存在,试求出所有满足条件的的值,如果不存在,请说明理由。
5、已知关于的一元二次方程(
)的两实
数根为
,若2
1
11x x m +=
,求的值。
6、实数、分别满足方程和,求代
数式
n
m mn 1
4++的值。
.
课后作业
课后反馈
教师填写
1、学生课堂表现 很积极 一般 不积极
2、作业完成情况
完成率 正确率
学生填写 3、学生对本次课 的评价 特别满意
满意
一般
差
学生签字
配合需求: 1、需要家长 2、需要班主任。